DE2727251A1 - CYLINDRICAL VESSEL AND PROCEDURE FOR FILLING THIS VESSEL WITH GAS - Google Patents
CYLINDRICAL VESSEL AND PROCEDURE FOR FILLING THIS VESSEL WITH GASInfo
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Description
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TOKICO LTD.TOKICO LTD.
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JAPANJAPAN
mit Gaswith gas
Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Behälter sowie ein Verfahren zum Füllen dieses Behälters mit Gas. Hierbei befaßt sich die Erfindung mit dem Unterdrucksetzen eines Behälters des geschlossenen Typs und insbesondere mit einem Verfahren zum unter Druck erfolgenden Einfüllen von Gas in einen Zylinder des geschlossenen Typs, der eine Kolbenstange aufweist, die verschieblich und abgedichtet durch ein Ende des Zylinders, beispielsweise eines hydropneumatischen Stoßdämpfers oder einer Gasfeder, nach außen ragt.The invention relates to a cylindrical container and a method to fill this container with gas. Here, the invention is concerned with pressurizing a container of the closed type and in particular with a method of filling gas under pressure into a cylinder of the closed type having a piston rod slidable and sealed by one end of the cylinder, for example a hydropneumatic shock absorber or a gas spring, protrudes outwards.
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Es ist bekannt (GB-PS 996 356 und US-PS 3 081 587), einen Zylinder des geschlossenen Typs, beispielsweise einen hydropneumatischen Stoßdämpfer, dadurch unter Druck zu setzen, daß eine kleine Bohrung oder Mündungsöffnung in der Wand des Zylinders gebildet, durch diese Mündungsöffnung hindurch Druckgas in den Zylinder eingeleitet und schließlich die Mündungsöffnung durch Schweißen oder dgl. dauernd verschlossen wird, wobei dies mit oder ohne Anwendung eines Verschlußgliedes, beispielsweise eines Stopfens, erfolgt, der in die Mündungsöffnung eingesetzt wird. Diese bekannten Verfahren weisen jedoch Nachteile dahingehend auf, daß es aufwendig und kostspielig ist, die Gaseinfüllöffnung in der Wand des Zylinders herzustellen, diese Öffnung zu verschließen und um den Umfang des Stopfens herum den genannten Schweißvorgang durchzuführen, um die Dichtheit des Zylinders zu gewährleisten; außerdem ist auch die hierfür erforderliche Schweißeinrichtung kompliziert. Es ist weiterhin unmöglich, den Gasdruck einzustellen bzw. nachzuregeln, wenn der Vorgang des Gaseinfüllens und Abdichtens einmal durchgeführt ist.It is known (GB-PS 996 356 and US-PS 3,081,587), a cylinder of the closed type, for example a hydropneumatic shock absorber, by pressurizing a small bore or orifice opening formed in the wall of the cylinder, pressurized gas is introduced into the cylinder through this orifice opening and Finally, the mouth opening is permanently closed by welding or the like, this with or without the use of a closure member, for example a plug, which is inserted into the mouth opening. However, these known methods have disadvantages to the effect that it is laborious and expensive to manufacture the gas filling opening in the wall of the cylinder, this opening to close and to carry out said welding operation around the circumference of the plug in order to ensure the tightness of the cylinder; in addition, the welding device required for this is also complicated. It is also impossible to adjust the gas pressure or readjusted once the gas filling and sealing process has been carried out.
Gemäß einem weiteren Verfahren zum Einfüllen von Gas inAccording to another method of filling gas into
einen Zylinder des geschlossenen Typs, beispielsweise einen hydropneumatischen Stoßdämpfer, ist ein Dichtglied vorgesehen, und zwar zwischen einem das eine Ende des Zylinders verschließenden kappenartigen Verschlußglied und entweder einer verschieblich und abgedichtet aus dem Zylinder heraus ragende η Stange (Kolbenstange) oder der Innenwand des Zylinders, wobei das Dichtglied derart ausgebildet ist, daß es sich verformen oder nach innen verschieben kann, so daß dadurch um das Dichtglied herum ein Durchlaß gebildet wird; es kann daher Hochdruckgas, das außenseitig auf das eine Ende des Zylinders aufgebracht wird, in den Zylinder eindringen. Da sich jedoch das Dichtglied gemäß dem beidseits des Dichtgliedes erzeugten Differenzdruck verschiebt oder verformt, ist es schwierig, hierbei einen gewünschten Druck im Zylinder zu erzielen. a cylinder of the closed type, for example a hydropneumatic one Shock absorber, a sealing member is provided between a cap-like closure member closing one end of the cylinder and either a slidable and sealed protruding η rod (piston rod) from the cylinder or the inner wall of the Cylinder, wherein the sealing member is designed such that it can deform or move inward, so that thereby around the sealing member a passage is formed around it; therefore, high-pressure gas that is externally applied to one end of the cylinder can be in penetrate the cylinder. However, since the sealing member shifts or deforms according to the differential pressure generated on both sides of the sealing member, it is difficult to achieve a desired pressure in the cylinder here.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art und den zylindrischen Behälter zur Beseitigung der geschilderten Nachteile bei vereinfachtem Herstellungsprozeß und reduzierten Herstellungskosten derart auszugestalten, daß der Druck des in den Behälter eingefüllten Gases nach Wunsch sehr leicht und äußerst genau eingestellt werden kann und die beim Stand der Technik erforderliche Ausbildung einer Gaseinfüllöffnung sowie die Durchführung des abschließenden Schweißvorgangs überflüssig wird.The invention is therefore based on the object of the initially mentioned type and the cylindrical container to eliminate the disadvantages described with a simplified manufacturing process and to design reduced manufacturing costs in such a way that the pressure of the gas filled into the container is very easy and as desired can be set extremely precisely and the formation of a gas filling opening required in the prior art and the implementation the final welding process becomes superfluous.
Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.The features of the invention created to solve this problem result from the claims.
Bei dem erfindungsgemäßen zylindrischen Behälter, der beispielsweise ein hydropneumatischer Stoßdämpfer oder eine Gasfeder ist und eine verschieblich aus dem einen Ende des Behälters herausragende Stange aufweist, ist ein die Stange verschieblich und abgedichtet aufnehmendes Dichtglied normalerweise durch eine Feder gegen die Innenfläche des einen Behälter end es gedrückt und derart ausgebildet, daß es sich zur Bildung eines Gasfülldurchlasses entlang der Innenfläche des Behälters gegen die Kraft der Feder nach innen bewegen kann, wenn auf das Dichtglied von außerhalb des Behälters eine Drückkraft aufgebracht ist.In the cylindrical container according to the invention, for example is a hydropneumatic shock absorber or a gas spring and a rod slidably protruding from one end of the container comprises, a rod slidably and sealingly receiving sealing member is normally by a spring against the inner surface of the a container is pressed and shaped to form a gas fill passage along the interior surface of the container can move inwardly against the force of the spring when a pressing force is applied to the sealing member from outside the container.
Es wird daher beim erfindungsgemäß durchgeführten Einfüllen von Gas in den Behälter das Dichtglied gegen die Kraft der Feder nach innen verschoben, um einen Gasfülldurchlaß zwischen der Innenfläche des Behälters und dem Dichtglied zu bilden, indem das Dichtglied von außerhalb des Behälters gedrückt wird. Wenn das Gas in den Zylinder eingefüllt worden ist, wird die auf das Dichtglied aufgebrachte Drückkraft beseitigt, worauf sich das Dichtglied in seine Ausgangsstellung zurück bewegt. Es kann daher der Druck des in den Behälter eingefüllten Gases nach Wunsch genau eingestellt werden.It is therefore during the filling of gas carried out according to the invention in the container, the sealing member is displaced inwardly against the force of the spring to form a gas filling passage between the inner surface of the container and the sealing member by pressing the sealing member from outside the container. When the gas has been filled into the cylinder, the pressing force applied to the sealing member becomes eliminated, whereupon the sealing member moves back to its original position. It can therefore be the pressure of the gas filled in the container can be set exactly as required.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. This shows in:
matischen Stoßdämpfer mit einer hieran festgelegten Gasfüllvorrichtung undmatic shock absorber with a fixed gas filling device and
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein zylindrischer Behälter 1 vorgesehen, an dessen oberem Endteil 2 ein kappenartiges Verschlußglied 2a befestigt ist. Innerhalb des Behälters 1 ist eine Stangenführung 4 angeordnet, die einen vorbestimmten Abstand 3 zum Endteil 2 des Behälters 1 aufweist. Innerhalb des Behälters 1 ist ein Innenzylinder la vorgesehen. Durch die Stangenführung 4 und durch eine im Verschlußglied 2a vorgesehene Öffnung 6 erstreckt sich verschieblich eine Kolbenstange 5, an deren innerem oder unterem Ende ein nichtdargestellter Kolben mit einem Widerstandskrafterzeugungsmechanismus befestigt ist. Weiterhin ist ein ringförmiges Dichtglied 7 vorgesehen, das die Öffnung 6 verschließt und die Kolbenstange 5 abgedichtet und verschieblich umgibt. Ein ringförmiger Haltering 8, an dem ein ringförmiges Dichtglied 20 befestigt ist, nimmt die Kraft einer Feder 9 auf und schlägt unterseitig am Dichtglied 7 an, so daß es dieses gegen die Innenfläche 10 des Verschlußgliedes 2a drückt. Das ringförmige Dichtglied 20 steht mit einer an der Stangenführung 4 gebildeten Schulter 4a in Eingriff und wirkt als Rückschlagventil, das einerseits die Strömung von Gas oder Öl aus dem oberen Teil (Gaskammer 19) des Ringraumes zwischen dem inneren und äußeren Zylinder la, 1 ins Innere des Innenzylinders la (über einen Durchlaß 18, den freien Raum 3 und einen kleinen Zwischenraum zwischen der Stange 5 und der Stangenführung 4) verhindert, jedoch anderer· seits die Strömung von Gas oder öl in entgegengesetzter Richtung zu-As can be seen from Fig. 1, a cylindrical container 1 is provided, attached to its upper end part 2, a cap-like closure member 2a is. Within the container 1, a rod guide 4 is arranged, which has a predetermined distance 3 from the end part 2 of the container 1. Inside the container 1, an inner cylinder la is provided. By the rod guide 4 and through an opening 6 provided in the closure member 2a slidably extends a piston rod 5, at the inner or lower end of a piston (not shown) is attached to a resistive force generating mechanism. Furthermore is an annular sealing member 7 is provided which closes the opening 6 and seals the piston rod 5 and surrounds it displaceably. An annular retaining ring 8 to which an annular sealing member 20 is attached is, takes up the force of a spring 9 and strikes the underside of the sealing member 7, so that it presses this against the inner surface 10 of the closure member 2a. The annular sealing member 20 is at one of the Rod guide 4 formed shoulder 4a in engagement and acts as a check valve that on the one hand the flow of gas or oil from the upper part (gas chamber 19) of the annular space between the inner and outer cylinder la, 1 into the interior of the inner cylinder la (via a Passage 18, the free space 3 and a small space between the rod 5 and the rod guide 4) prevented, but other · on the other hand, the flow of gas or oil in the opposite direction
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läßt. Nahe der öffnung 6 des Verschlußgliedes 2a ist zwischen dem Dichtglied 7 und dem Verschlußglied 2a eine Dichtungsscheibe 11 angeordnet, die vorzugsweise einen L-förmigen Querschnitt aufweist und vorteilhafterweise am Dichtglied 7 befestigt ist.leaves. Near the opening 6 of the closure member 2a is between the Sealing member 7 and the closure member 2a a sealing washer 11 is arranged, which preferably has an L-shaped cross section and is advantageously attached to the sealing member 7.
Zum Einfüllen von Gas in den beschriebenen hydropneumatischen Stoßdämpfer wird das obere Endteil 2 des Behälters 1 in einem Gasfüllbehälter 12 festgelegt. Dieser Gasfüllbehälter 12 weist ein Drückwerkzeug auf, das gegenüber dem Gasfüllbehälter 12 verschieblich angeordnet ist. Das Drückwerkzeug 13 ist entlang des Außendurchmessers der Kolbenstange 5 verschieblich und kann in die Öffnung 6 des Behälters 1 eindringen, wobei ein Zwischenraum zwischen der B ehält er öffnung 6 und dem Drückwerkzeug 13 belassen wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist im übrigen zwischen dem Behälter 1 und dem Gasfüllbehälter 12 eine Dichtung 14 und zwischen dem Gasfüllbehälter 12 und dem Drückwerkzeug eine Dichtung 15 angeordnet.To fill gas into the hydropneumatic shock absorber described, the upper end part 2 of the container 1 is fixed in a gas filling container 12. This gas filling container 12 has a pressing tool on, which is arranged displaceably with respect to the gas filling container 12. The pressing tool 13 is displaceable along the outer diameter of the piston rod 5 and can penetrate into the opening 6 of the container 1, with a gap between the opening 6 and the spinning tool 13 is left. As can be seen from the drawing, between the container 1 and the gas filling container 12 is a Seal 14 and a seal 15 arranged between the gas filling container 12 and the spinning tool.
Wenn das Drückwerkzeug 13 nach unten bewegt wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich, verschiebt sich das Dichtglied 7 gegen die Kraft der Feder nach innen in den Behälter 1, so daß zwischen der Innenfläche 10 des Behälters 1 und dem Dichtglied 7 ein Durchlaß 16 gebildet wird.Hierauf wird sodann Gas, das unter einem vorbestimmten Druck steht, über einen Einlaß 17 In den Gasfüllbehälter 12 eingeleitet. Dieses Gas wird sodann dem Behälter 1 über den Zwischenraum zwischen dem Drückwerkzeug 13 und der Öffnung 6 des Behälters sowie über den Durchlaß 16 zugeführt. Die Gaskammer 19 des hydropneumatischen Stoßdämpfers Ist Im oberen Teil des Ringraums zwischen dem Innenzylinder la und der Innenwand des zylindrischen Behälters 1 gebildet und steht über einen In der Stangenführung 4 vorgesehenen Durchlaß 18 ständig mit dem im oberen Teil des Behälters 1 gebildeten freien Raum 3 in Strömungsverbindung, so daß das in den Behälter 1 eingeleitete und unterWhen the pressing tool 13 is moved downward, as shown in FIG. 2 can be seen, the sealing member 7 moves against the force of the spring inwardly in the container 1, so that between the inner surface 10 of the Container 1 and the sealing member 7, a passage 16 is formed.Hierauf then gas which is under a predetermined pressure is introduced into the gas filling container 12 via an inlet 17. This gas will then fed to the container 1 via the space between the spinning tool 13 and the opening 6 of the container and via the passage 16. The gas chamber 19 of the hydropneumatic shock absorber is formed and is in the upper part of the annular space between the inner cylinder la and the inner wall of the cylindrical container 1 via a passage 18 provided in the rod guide 4 the free space 3 formed in the upper part of the container 1 in flow connection, so that the introduced into the container 1 and below
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vorbestimmten! Druck stehende Gas die Gaskammer 19 füllt, ohne daß das Gas irgendeine nennenswerte Beeinträchtigung, Drosselung oder dgl. erfährt. Es zeigt daher der Druck des im Gasfüllbehälter 12 befindlichen Gases genau den Druck des in den Behälter 1 eingefüllten Gases an. Wenn das Gas unter einem gewünschten Druck in den Behälter 1 eingefüllt worden ist, wird das Drückwerkzeug 13 nach oben bewegt, so daß sich auch das Dichtglied 7 unter der Wirkung der Feder 9 nach oben bewegt und wieder mit der Innenfläche 10 des Behälters 1 in Eingriff kommt; hierdurch wird der zuvor gebildete Durchlaß 16 wieder verschlossen. Stattdessen kann auch die Kolbenstange 5 um einen geringen Betrag nach oben bewegt werden, um das Dichtglied 7 mitzunehmen und dadurch den Durchlaß 16 zu verschließen. Danach wird dann der Druck im Gasfüllbehälter 12 entspannt und der Behälter 1 vom Gasfüllbehälter 12 entfernt. Es ist daher im Behälter 1 ein Gas mit einem gewünschten Druck eingeschlossen.predetermined! Pressurized gas fills the gas chamber 19 without the gas experiences any significant impairment, throttling or the like. It therefore shows the pressure in the gas filling container 12 Gas exactly the pressure of the gas filled into the container 1. When the gas is filled into the container 1 under a desired pressure has been, the pressing tool 13 is moved upwards, so that the sealing member 7 also moves upwards under the action of the spring 9 and re-engages the inner surface 10 of the container 1; as a result, the previously formed passage 16 is closed again. Instead, the piston rod 5 can also move by a small amount be moved up in order to take the sealing member 7 with it and thereby close the passage 16. The pressure in the gas filling container 12 is then released and the container 1 is removed from the gas filling container 12. A gas at a desired pressure is therefore enclosed in the container 1.
Obwohl die beschriebene Ausführungsform ein hydropneumatischer Stoßdämpfer des Doppelrohrtyps ist, läßt sich die Erfindung auch bei jeder beliebigen Art zylindrischer Behälter des geschlossenen Typs, beispielsweise bei hydropneumatischen Stoßdämpfern des Einrohrtyps und bei hydropneumatischen Stoßdämpfern anderer Typen, sowie bei Gasfedern anwenden, vorausgesetzt, daß eine Kolbenstange abgedichtet und verschieblich durch eine im einen Ende des zylindrischen Behälters gebildete öffnung hindurchragt und ein Dichtglied innerhalb der öffnung angeordnet ist.Although the embodiment described is a double tube type hydropneumatic shock absorber, the invention can be applied to any of them any type of closed-type cylindrical container such as single-tube type hydropneumatic shock absorbers and Use hydropneumatic shock absorbers of other types, as well as gas springs, provided that a piston rod protrudes in a sealed and displaceable manner through an opening formed in one end of the cylindrical container and a sealing member is arranged within the opening.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Dichtungsscheibe 11 Innerhalb der öffnung β angeordnet, um ein Ausbauchen bzw. Auswölben aus der öffnung 6 zu verhindern und eine sanfte, gleichförmige Bewegung des Dichtgliedes 7 nach innen zu ermöglichen, wenn auf das Drückwerkzeug 13 eine entsprechende Drückkraft aufgebracht wird; diese Dichtungsscheibe 11 kann jedoch auch weggelassen werden.In the embodiment described, the sealing washer is 11 Arranged within the opening β in order to bulge out or bulge out to prevent from the opening 6 and to allow a smooth, uniform movement of the sealing member 7 inward when a corresponding pressing force is applied to the pressing tool 13; these Sealing washer 11 can, however, also be omitted.
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Es ist daher durch die Erfindung ein zylindrischer Behälter mit einem Dichtglied geschaffen, das zum Erzielen der Dichtfunktion durch eine Feder normalerweise gegen das innere Ende des Behälters gedrückt und derart ausgebildet ist, daß es dann, wenn es nach innen gedrückt wird, sich zur Bildung eines Gasfülldurchlasses nach innen verschiebt, so daß dadurch unter Druck stehendes Gas durch den Gasfülldurchlaß hindurch frei in den Behälter eingeleitet werden kann. Es kann daher Gas jeden gewünschten Druckes in den Behälter eingefüllt werden, indem für eine entsprechende, den Behälter umgebende und den gewünschten Druck aufweisende Atmosphäre gesorgt wird. Außerdem kann der Druck des im Behälter befindlichen bzw. hierin eingeleiteten Gases sehr leicht und genau eingestellt werden.It is therefore a cylindrical container with a Sealing member created, which is normally pressed against the inner end of the container by a spring to achieve the sealing function and is formed such that when it is pushed inward, it slides inward to form a gas filling passage, thereby allowing pressurized gas to be freely introduced into the container through the gas filling passage. It can therefore Gas of any desired pressure can be filled into the container by selecting for a corresponding one surrounding the container and the desired pressure Pressure having atmosphere is provided. In addition, the pressure of the gas located in the container or introduced therein can very easily and precisely adjusted.
Weiterhin kann auch die Gaseinfüllöffnung, die beim Verfahren gemäß dem Stand der Technik mittels Durchbohren des Behälters hergestellt werden mußte, weggelassen werden, und es wird auch der diesbezüglich früher erforderliche Schweißvorgang überflüssig. Es können daher der Herstellungsprozeß vereinfacht und die Herstellungskosten reduziert werden.Furthermore, the gas filling opening, which in the method according to FIG the prior art had to be made by piercing the container, can be omitted, and it will also be in this regard Previously required welding process superfluous. It can therefore be the Manufacturing process simplified and manufacturing costs reduced will.
Da weiterhin der Gasfülldurchlaß 16 dadurch gebildet werden kann, daß die Dichtungsscheibe 11 und das Dichtglied 7 von außen gedrückt werden, ist es sehr leicht, Gas in den Behälter 1 einzufüllen oder aus diesem auszutragen, wenn zuvor Gas In den Behälter 1 eingefüllt worden war. Es 1st daher sehr leicht, den Druck des Im Behälter 1 eingeschlossenen Gases einzustellen bzw. einzuregeln oder erneut Gas in den Zylinder einzufüllen.Furthermore, since the gas filling passage 16 can be formed by the sealing washer 11 and the sealing member 7 are pressed from the outside, it is very easy to fill the container 1 with gas or to discharge it therefrom, if gas has been filled into the container 1 beforehand. It is therefore very easy to reduce the pressure of what is trapped in the container 1 Adjust or regulate the gas or refill gas into the cylinder.
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